CN1708264A - 具有特别设置的孔的关节护套 - Google Patents

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Abstract

本发明的公开内容涉及能够比已知关节护套提供更多优点的关节护套，尤其是在提供最佳功效、护套与关节的贴合性、和/或使用时护套对变形的回弹性方面。所述关节护套最优选为膝或肘套。具体地讲，本关节护套包括下列部分：(a)主体部分，其中所述主体部分形成纵向轴线；其中所述主体部分包括一个具有最大长度和最大宽度的孔，其中最大长度基本横向于所述纵向轴线；和(b)面向身体的表面和外表面，其中每个所述面向身体的表面和外表面都沿着所述纵向轴线的长度方向伸展。本公开内容还涉及治疗疼痛的方法，所述疼痛包括急性肌肉痛、急性骨骼痛、急性牵涉痛、复发性肌肉痛、复发性骨骼痛、复发性牵涉痛、慢性肌肉痛、慢性骨骼痛、慢性牵涉痛，以及它们的组合，所述方法包括将上述关节护套应用于需要这种治疗的哺乳动物的关节。

Description

具有特别设置的孔的关节护套
发明领域
本发明涉及适于哺乳动物使用的关节护套，该关节护套具有一个被有利地设置以提高功效、护套与关节的贴合性、和/或使用时护套对变形的回弹性的孔。
发明背景
治疗暂时性或慢性疼痛的通常方法是热敷疼痛区域。这种热疗法被用作治疗包括疼痛、肌肉和关节僵硬、神经痛、风湿病等病症的方法。典型地，这种使用热疗法来减轻疼痛的方法是局部敷用相对高温，如大于约40℃，并持续较短的时间，如约二十分钟至约一小时。
哺乳动物的膝关节和肘关节，尤其是人的膝关节，是最易因受压力过度而受伤的关节之一。当在损伤恢复过程中使用弹性压缩绷带来帮助稳定膝关节运动时，通常使用热敷垫、旋流、热毛巾、热水瓶、热敷包等来热敷关节以减轻关节损伤的疼痛。然而，许多这些装置不便于用在经常伸展的基底上，因为热能无法在需要时立即可用或无法以可抑制的方式来释放。也就是说，许多这些热设备或装置不能提供持久的热量，而且也不能长时间保持恒温。关节弯曲时也不能保持热能的适当定位。通常，移除热源后，由热敷而产生的有益治疗效果将减小。
基于铁氧化的一次性热敷包是已知的，如美国专利4,366,804、4,649,895、5,046,479和Re.32,026中所述的那些。然而，这些装置尚未被证实是令人满意的，因为许多这些装置体积较大，无法保持恒定且可控的温度，使用时停留在适当位置存在困难，并且/或具有阻碍其功效的不令人满意的外形尺寸。具体地讲，这些装置无法容易地加入舒适且确实与各种身体形状贴合的护套中，并且因此它们对身体的热敷不一致、不方便、且/或不舒适。
对于以前的关节护套如护膝，通常在护套内构造一个宽的椭圆形孔，其中此孔沿护套的长度纵向排列，以便露出膝盖骨(通常称作“膝盖”)。据信孔通常以这种方式设计将有益于膝盖的垂直运动，从而可得到舒适的贴合性。然而，本发明者已发现在任何类型的膝或肘套中，这个孔的纵向排列是不利的，并且可造成功效降低、在膝或肘周围的贴合不适当、和护套的变形。例如，如本文更具体地所述，本发明者已发现孔的功能取决于这种孔的最大长度的方向。
最近，改进的护膝已描述于这些参考文献中，如美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064。然而，这些参考文献并不具体针对任选孔的精确设置或定位。虽然前述的护膝在本领域已提供了显著和重要的改进，但本发明者已发现了有关孔的更多改进，这些改进对于最佳功效、与关节的贴合性(尤其是膝关节或肘关节)、和/或对变形的回弹性等都很重要。
因此，现在这个具有创造性的护膝相对于本领域所提供的那些护膝而言，提供了更多的优点。该护膝的这些和其它优点将在本文更具体地描述。
发明概述
本发明涉及能够比已知关节护套提供更多优点的关节护套，尤其是在最佳功效、护套与关节的贴合性、和/或使用时护套对变形的回弹性方面。具体地讲，本关节护套包括包含下列部分的那些：
(a)主体部分，其中所述主体部分形成纵向轴线；其中所述主体部分包括一个具有最大长度和最大宽度的孔，其中最大长度基本横向于所述纵向轴线；和
(b)面向身体的表面和外表面，其中每个所述面向身体的表面和外表面都沿着所述纵向轴线的长度方向伸展。
所述关节护套最优选为护膝或肘套。
本发明还涉及治疗疼痛的方法，所述疼痛包括急性肌肉痛、急性骨骼痛、急性牵涉痛、复发性肌肉痛、复发性骨骼痛、复发性牵涉痛、慢性肌肉痛、慢性骨骼痛、慢性牵涉痛、以及它们的组合，所述方法包括将上述关节护套应用于需要这种治疗的哺乳动物的关节。
附图简述
虽然本说明书以特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书作为结论，但据信通过以下优选实施方案的描述并结合附图可进一步理解本发明，其中：
图1为本发明关节护套的一个优选实施方案的顶视图，其中该关节护套为护膝，图中显示了具有最大长度和最大宽度的孔，其中最大长度基本横向于护套的纵向轴线。
发明详述
本公开内容中列举了各种文献，包括例如公开和专利。所有这些文献均引入本文以供参考。
除非另外指明，所有百分比和比率均按重量计算。除非另外指明，所有百分比和比率均基于总组合物计算。
本文引用的是包括本发明所用各种成分的组分的商品名。本文发明者不旨在限于某一商品名称的材料。与以商品名提及的那些材料等价的材料(如，以不同的名称或参考号从不同来源得到的那些)可以被取代和用于本文的说明中。
在本发明的说明中，公开了各种实施方案和/或个别特征。对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，这些实施方案和特征的所有组合都是可能的，并可导致本发明的优选实施。
本文的组合物可包括、基本上由或由本文所述的任何要素组成。
虽然举例说明和描述了本发明的多种实施方案和个别特征，但在不背离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种其他变化和修改。还明显的是，前述公开中提出的实施方案的所有组合是可能的，并可导致本发明的优选实施。
本文所用术语“肘关节”包括人的肘关节和其它哺乳动物的相应结构。
本文所用术语“膝关节”包括人的膝关节和其它哺乳动物的相应结构。
本文所用术语“哺乳动物”是指脊椎哺乳动物。优选的哺乳动物为人和伴侣动物(如，家猫、狗、马、母牛或其它类似动物)。最优选的哺乳动物是人。
本文所用术语关于给定名词的“多个”是指大于一个、优选大于两个、更优选大于三个、最优选大于四个单位的给定名词。
本发明的关节护套和方法
本关节护套包括那些包括下列部分的：
(a)主体部分，其中所述主体部分包括一个纵向轴线；其中所述主体部分包括一个具有最大长度和最大宽度的孔，其中最大长度基本横向于纵向轴线；和
(b)面向身体的表面和外表面，其中每个面向身体的表面和外表面都沿着纵向轴线的长度方向伸展。
孔
本关节护套包括形成纵向轴线的主体部分。该主体部分可以是各种形状，例如，环状套，其中纵向轴线贯穿护套的长度并形成一个连续环。在这种类型的实施方案中，例如其中护套为护膝，该环状护套典型地应用于膝关节上，将护套放在使用者脚的周围然后移动该护套至环绕使用者的膝关节。在另一个通常优选的实施方案中，主体部分基本上是平面的，并且可在关节周围成环状以形成一个环形结构，该环形结构借助于例如钩环扣紧装置或其它类似装置的部件被可松开式地扣紧(示例的扣紧部件本文下面将进一步描述)。实际上，主体部分的形状(例如，是环形还是基本平面)对本发明而言不是很重要。相反本文所述孔的方向以及可任选孔的尺寸对本发明而言才是重要的。
主体部分包括一个具有最大长度和最大宽度的孔，其中该最大长度基本横向于前述的纵向轴线。在本文最优选的实施方案中，孔被设计成对准使用者的膝盖骨(根据本文下面的说明)，并且用来帮助使用过程中适当地定位关节护套。
“基本横向于纵向轴线”是指贯穿孔最大长度的轴相对于主体部分横向轴线的夹角不超过约20度，优选不超过约10度，最优选不超过约5度(其中横向轴线为垂直于纵向轴线的轴)。在本文最优选的实施方案中，主体部分包括一个具有最大长度和最大宽度的孔，其中该孔的最大长度基本横向于该纵向轴线。“横向于纵向轴线”(未用词“基本”修饰)是指贯穿孔最大长度的轴相对于主体部分横向轴线的夹角为约0度(同样，其中横向轴线为垂直于纵向轴线的轴)。有意义的是，在这个最优选实施方案中，孔的最大长度垂直或近似垂直于纵向轴线。
本发明者已发现，其中孔的最大长度基本上横向于纵向轴线，或者横向于纵向轴线的关节护套在功效、关节的贴合性、和/或对变形的回弹性方面显示具有最佳的性能。实际上，不受理论的约束，本发明者已发现这种孔定向允许进行垂直方向内的关节运动。具体地讲，本发明者已发现该关节护套显示具有更大的柔韧性，并且可在运动时更容易拉伸和随关节移动。此外，还令人惊讶的是，本发明者发现孔的这种定向也允许进行水平方向内的关节运动。实际上，其中利用这个发现的护套不会显示具有任何腿伸展时的明显变形，这使得能够最佳贴合于关节以及提高护套的整体功效。
在本发明的优选实施方案中，其中关节护套处于放松状态，其最大长度与最大宽度的比率为至少约3∶1，更优选至少约5∶1，最优选至少约6∶1。在另一个优选实施方案中，其中关节护套处于放松状态，最大长度与最大宽度的比率为约3∶1至约10∶1，更优选约5∶1至约10∶1，最优选约5∶1至约8.5∶1。本文所用关节护套的“放松状态”是指当护套仅受重力作用时关节护套的状态。这个实施方案是本发明者有关孔的最佳整体形状和/或尺寸的进一步发现的结果。同样不受理论约束，本发明者已发现相对较长但较窄的孔(如“狭缝”)实际上减小了身体运动时赋予孔和整个关节护套柔韧性所必需的力。实际上，已发现适当定向的、相对较窄的(如用孔的最大长度与最大宽度的比率来定义)孔允许更大范围的运动，而不显著增加关节区周围约束力的大小。因此，该关节护套穿着时很舒适，因为大范围运动时，关节周围的约束力不会显著变化。
可供选择地或另外地，在本文尤其优选的实施方案中，孔的最大长度典型地为约3cm至约15cm，更优选约5cm至约12cm，最优选约6cm至约10cm。同样可供选择地或另外地，在本文尤其优选的实施方案中，孔的最大宽度典型为约0.1cm至约4cm，更优选约0.5cm至约3cm，最优选约0.75cm至约2cm。
柱状支撑
在描述本发明尤其优选但任选的实施方案之前，其中该护套包括一个或多个能够将热量或冷量递送至关节护套使用者的柱状支撑，首先描述与护套有关的其它任选实施方案是最有益的。例如，在本发明的一个优选实施方案中，关节护套为使用者的关节提供热量或冷量。在本文尤其优选的实施方案中，该护套包括一个或多个热敷包以提供这种加热或冷却，优选地，其中主体部分包括至少一个热敷包，并且最优选其中主体部分包括所有的热敷包(即，其中该护膝包括一个以上的热敷包)。热敷包可任选地包括一个或多个热囊。热敷包和为加热囊的热囊容易适用于本发明的关节护套，描述于例如美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中。
热囊可适当地包括放在护套内的放热或吸热材料。示例的放热和吸热材料将在本文下面描述，这些材料是本领域通常知道的，并且可容易地放入本护套中。此外，包含放热材料的热囊描述于例如美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中。可供选择地，该护套可包括一种或多种热响应材料，如水。参见例如，美国专利2,602,302。其中该护套包含热响应材料，因而该护套可从外部随意加热或冷却。如所说明的，不同材料能够满足以上所述的选项。这些材料可包括，但不限于，本文中进一步描述的那些材料。
以此作为背景，可描述任选的但尤其优选的柱状支撑。在此优选的实施方案中，该护套包括一个或多个前述的热囊(其中每个都将在本文下面更具体地叙述)，其中至少一部分热囊被设置成形为基本为柱状的支持物，其基本横向于、且最优选横向于纵向轴线(本文称作柱状支撑，其中术语“基本横向”和“横向”已在本文关于孔的部分定义过)。
具有第一柱状支撑300和第二柱状支撑301的关节护套图示说明于本文图1中，其中每个柱状支撑都基本平行于贯穿孔最大长度的轴。用图1作为实施例，普通技术人员将理解构成每个柱状支撑的热囊数可能不重要。例如，其中给定的热囊相对较大，这种囊的柱状设计可足以形成支撑。可供选择地，虽然图1图示说明了有4个热囊的柱状支撑，但可以使用更多或更少的热囊来形成特定的柱状支撑。此外，构成特定柱状支撑的每个热囊可任选偏移开另一个(如，相对于互相之间接近孔的程度不同)，前提条件是这些囊形成基本柱状的布局。同样地，柱状支撑所用的热囊的数量和位置可取决于各种因素，例如孔的最大长度、主体部分的宽度、每个所用囊的大小或形状等。
关于这个实施方案，本发明者已发现加入一个或多个上述柱状支撑能够增强关节护套的硬度和构造，而不依赖于如本领域原先所述的刚性或半刚性的材料，或人造支撑(如胶质支撑)。参见例如，美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064讨论的刚性和半刚性材料，以及人造支撑。本文所述的柱状支撑用作有弹力的硬衬以使该护套保持平直靠在使用者的关节或周围的身体区域上。实际上，本文所述的柱状支撑可提供两个功能，即，递送热量或冷量，以及增强整个护套的硬度和构造。当然，如果有此需要，普通技术人员仍可在不背离本发明的情况下利用前述的刚性或半刚性材料，或胶质或其它人造支撑。
压缩区域
在本发明的另一个尤其优选但任选的实施方案中，本关节护套不含完全设置在压缩区域内的热囊。本文所用术语“压缩区域”是指哺乳动物使用者身体的区域，该区域在关节弯曲时易受相对较多的运动。例如，关于人的膝关节，其压缩区域是偏移开人的膝盖骨中心或“膝盖侧面”大约45度的区域。因此，不含完全设置在压缩区域内的热囊的关节护套也不含在护套通常使用时以别的方式完全接触压缩区域的囊。在本实施方案中，本发明者已发现由于弯曲时运动相对较大，因此在这个区域设置囊通常是不可取的，这可引起不可取的放热或吸热反应，从而导致这些囊与接近运动相对较少区域的囊之间的实质温度差异。
为了图示说明，图1表示具有横向于纵向轴线的孔和设置在孔两侧的柱状支撑300和301的关节护套，其中该关节护套不含完全设置在压缩区域内的热囊。在图1中，压缩区域总的用第一压缩区域200和第二压缩区域201表示，(在这个例子中，关节护套实际上被设计成减少了护套本身在压缩区域内的任何存在，从而形成了空隙空间)。因为热囊202、203、204和205以使它们不完全设置在压缩区域内的方式来布置，但宁可说是少数在护套通常使用时仅最低程度地能够接触压缩区域，本实施例的护套不含完全设置在压缩区域内的热囊。
本发明的其它任选实施方案
本发明的其它任选实施方案对普通技术人员而言是很容易明白的。如已说明的，本文所述的关节护套可任选地但容易地适合于任何美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中所述的说明。
在本发明的尤其优选的实施方案中，本关节护套为一体化结构。然而，普通技术人员将容易理解护套的某些组分可以可拆式地连接到护套的其它组分上。例如，扣紧***可以可拆式地连接到护套的其余部分上。
在本发明进一步尤其优选的实施方案中，本关节护套是一次性的。本文所用术语“一次性的”是指虽然本发明的关节护套可存放在可再密封的、基本不透气的容器中，并且每当需要减轻疼痛时可再次用于使用者的身体，但它们被设计成在该护套起作用后，如任选的热源或冷源完全用完后被处理掉。
在本文任选但尤其优选的实施方案中，该关节护套包括第一末端和第二末端，其中主体部分被设置在第一末端和第二末端之间。在此实施方案中，关节护套是包括第一末端、第二末端和主体部分的一体化结构，其中主体部分被设置在第一末端和第二末端之间；其中第一末端、第二末端和主体部分的设置形成了纵向轴线；并且其中主体部分包括具有最大长度和最大宽度的孔，其中最大长度基本横向于纵向轴线。
为了图示说明，现在参看附图，更具体地讲参看图1，它显示了一个本发明的优选实施方案，其提供一种关节护套，通常用10表示，其中该关节护套为护膝。该护膝包括纵向轴线18。该护套具有第一末端14和第二末端16和能够沿纵向轴线18拉伸的弹性部分20。该护套的长度沿平行于纵向轴线18的方向从第一末端14至第二末端16来测量，当处于放松状态或拉伸状态时，该长度足够长以环绕使用者的膝关节，这样使得当该护套置于使用者的膝盖周围时第一末端14将与第二末端16重叠。
再一次为了图示说明，再参看附图，该护套具有面向身体的表面28和外表面30，其中每个面向身体的表面和外表面都沿纵向轴线的长度方向伸展(即每个表面从第一末端14至第二末端16伸展)。
该护套还包括主体部分81，其设置在第一末端和第二末端之间。再仅为了举例说明，主体部分81具有第一边缘83和第二边缘84。沿横向于纵向轴线18的方向测得的第一边缘83与第二边缘84之间的距离为主体部分81的宽度。当使用时，上部条带部分80具有第一边缘85和第二边缘86。沿横向于纵向轴线18的方向测得的第一边缘85与第二边缘86之间的距离是上部条带部分80的宽度。同样当使用时，下部条带部分82具有第一边缘87与第二边缘88。沿横向于纵向轴线18的方向测得的第一边缘87与第二边缘88之间的距离为下部条带部分82的宽度。
优选地，主体部分81的最长宽度为约12cm至约25cm，更优选约13cm至约23cm，最优选约13cm至约18cm。上部条带部分80和下部条带部分82的宽度每个独立地典型小于主体部分81的宽度，并且优选为约2.5cm至约13cm，更优选约3cm至约8cm，最优选地约4cm至约7cm。
在本文的另一个优选实施方案中，关节护套包括一个或多个沿纵向轴线可拉伸的弹性部分。使用这种弹性部分尤其有益于确保各种使用者的适当贴合性，这些使用者具有不同的腿或臂和/或膝或肘尺寸(当适用时)或其它特性。本文所用的词关于弹性部分的“弹性”是指材料的性质，由于此性质当经受张力时材料将沿受力方向拉伸或伸展，并且当力去除后将基本回到它原先未受张力时的尺寸。更具体地讲，术语“弹性”是指一种方向性能，其中当元件或结构受到的应变百分比∈％大于50％后，能够恢复至其原始长度Lo的约10％之内。本文所用的应变百分比∈％被定义为：
            ∈％＝[(Lf-Lo)/Lo]*100
                其中Lf＝拉长后的长度
                    Lo＝原始长度
为了一致性和比较的目的，元件或结构的恢复优选在从拉长后的长度Lf释放后30秒时测量。如果在从50％的应变百分比∈％释放后的30秒内，元件或结构未恢复到其原始长度Lo的约10％以内，所有其它元件或结构将被认为是非弹性的。非弹性的元件或结构也将包括当受到50％的应变百分比∈％时破裂和/或永久变形/塑性变形的元件或结构。
弹性部分可独立地选自天然或合成橡胶，或任何能够拉长和恢复的聚合材料。合适的材料包括，但不限于，苯乙烯嵌段共聚物、橡胶、LYCRATM、KRAYTONTM、聚乙烯(包括茂金属催化剂PE)、泡沫材料(包括聚氨酯和聚酯)等。弹性部分可独立地为薄膜、绳股、稀松布、条带、狭带、结构弹性薄膜等形状。用于一个或多个弹性部分的尤其合适的材料是弹性稀松布，以商品名X50020购自Conwed Plastics，Minneapolis，MN。
为了改进护套的弹性性能，弹性部分在装上之后和使用之前可经过任何活化处理。这种活化处理在非常小的范围内拉伸或永久性变形弹性部分内的非弹性层。这个活化处理使得弹性部分在受力方向上拉伸或伸展并且当力移除后基本上恢复到原来的尺寸，不受弹性部分的非弹性层的影响。
可供选择地，弹性部分可在当弹性部分处于拉伸状态时装上。装上后，使弹性部分回到放松状态，这使非弹性层折叠和起皱形成皱褶。随后弹性部分的拉伸将使这些皱褶展开。
关节护套的外表面可由多种不同材料制成。例如，这种材料可包括，但不限于，机织和编织织物、梳理无纺布、纺粘无纺布及可利用的类似物。已发现尤其适用于面向身体的表面和外表面的材料是基重为32g/m2(27克每平方码(gsy))的聚丙烯梳理热粘合无纺布。这种材料以商品名Grade #6520，购自Polymer Group Incorporated of Landisville，NJ。在尤其优选的实施方案中，外表面包括任何经线或纬线编织织物(其具有编织到织物中的环)，或能够支持钩状连接的无纺布或无纺层压材料。在本文优选的实施方案中，至少一部分外表面是可透气的，这样使得放热或吸热组合物使用时可适当活化。
在本文的另一个优选实施方案中，将硬化材料粘附在关节护套的外表面上。硬化材料可选自任何提供横向于纵向轴线方向上硬度的合适材料。合适的材料包括，但不限于，机织物、编织物、梳理无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、它们的组合等。这些织物可由天然或合成纤维制成，这些纤维包括，但不限于，聚丙烯、聚酯、尼龙、人造丝、棉、纤维素、它们的组合等。这些材料可进行后加工以增加它们的硬度。后加工可包括压延、压花、粘合等。用于这种硬化层的特定材料包括纺粘/熔喷/纺粘(SMS)层压材料，例如以商品名Grade #W502FWA，购自Polymer GroupIncorporated of Landisville，NJ。
本文可使用一个或多个热敷包，并且它们可被放入外表面和面向身体的表面之间。在本文尤其优选的实施方案中，硬化层被同时粘附在外表面和热敷包上，这样使得硬化层可结合在外表面和热敷包之间。正如已说明的，热敷包可随意包含吸热或放热组合物，或任何多种热响应材料，如水。
在本文一个特定的实施方案中，本文前述的热敷包可具有材料的至少一个连续层(所述材料优选显示具有具体的热物理特性)，以及可任选地多个单独热囊(其优选包括吸热或放热组合物)，当适用时，这些热囊间隔开并固定在一次性热敷包的构造内或固定到其上。这些单元为一体化结构，其包含封在两层内的放热或吸热组合物，其中至少一层可以是氧可渗透的，能够提供具有改进的温度控制的持久的加热或冷却，并且具有具体外形尺寸和填充特性。这些囊可被用作独立的温度控制单元，或者用在包含多个独立热囊的热敷包内，这些热囊也可容易地被放在一次性身体护套、垫等中。热敷包和加入热敷包的身体护套适合于各种各样的身体轮廓，从而可提供一致、方便和舒适的热敷或冷敷。
例如，再参考图1，该关节护套可包括一个或多个以一种式样排列的热敷包22。热敷包22典型地通过在基底材料内形成一个小袋来构造。该小袋中填充放热组合物。当填充小袋后，将覆盖材料放在小袋上然后围绕小袋的周边热封到基底材料上，将放热组合物包封在加热囊75中。
优选在加热囊之间留出间隔，从而产生一定的悬垂特性，这在美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中有很详细的描述。
吸热和放热组合物是本领域容易知道的。使用放热组合物是本发明者尤其优选的。放热组合物可包含任何能够提供热量的组合物。优选地，放热组合物包含使用时发生氧化反应的化合物的颗粒混合物。可供选择地，放热组合物也可形成附聚物颗粒，直接压制成致密制品如颗粒、小丸、片剂、和/或条棒、以及它们的混合物。化合物的混合物典型地包括铁粉末、碳、金属盐和水。这类接触氧气时会反应的混合物可提供热量达几个小时。
铁粉末的合适来源包括铸铁粉末、还原铁粉末、电解铁粉末、废铁粉末、生铁、熟铁、各种钢、铁合金等以及这些铁粉末的加工品种。没有特别限制它们的纯度、种类和其它性质，只要它可被用来与电导水和空气一起产生发热性。典型地，均按放热组合物的重量计，放热组合物包含约30％至约80％的铁粉末，更优选约50％至约70％的铁粉末。
选自活性炭、非活性炭以及它们的混合物的含碳材料可用于放热组合物中。由椰子壳、树木、木炭、煤、骨炭等制成的活性碳可用于本文可任选使用的颗粒放热组合物中，而由其它原材料如畜产品、天然气、脂肪、油和树脂等制成的那些也可用于其中。对所用活性碳的种类没有限制，然而，优选的活性碳具有优良的保水能力，并且不同的碳可混合以降低成本。因此，上述碳的混合物也可用于本发明。典型地，组合物包含约3％至约25％的含碳材料，更优选约8％至约20％的含碳材料，最优选约9％至约15％的含碳材料，所有百分比均按组合物的重量计。
可用于颗粒放热组合物中的金属盐包括硫酸盐如硫酸铁、硫酸钾、硫酸钠、硫酸锰、硫酸镁；和氯化物如氯化铜、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化锰、氯化镁和氯化亚铜。此外，也可使用碳酸盐、乙酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和其它盐。通常，存在几种合适的碱金属、碱土金属和过渡金属盐以抵挡铁的腐蚀反应，这些金属盐也可单独或组合使用。优选的金属盐为氯化钠、氯化铜以及它们的混合物。典型地，放热组合物包含按重量计约0.5％至约10％、更优选约1.0％至约5％的金属盐，均按放热组合物的重量计。
用于颗粒放热组合物中的水可来自于任何适当的来源。对它的纯度、种类等没有特别的限制。典型地，放热组合物包含约1％至约40％、更优选约10％至约30％的水，所有百分比均按放热组合物的重量计。
附加保水材料也可任选适当地加入。可用的附加保水材料包括蛭石、多孔硅酸盐、木粉、木屑、有大量绒毛的棉布、棉花的短纤维、纸屑、植物性物质、超吸水可膨胀的或水溶性聚合物和树脂、羧甲基纤维素盐，并且可使用其它具有毛细管功能和亲水性的多孔材料。典型地，其中放热组合物包含保水材料，放热组合物包含按重量计约0.1％至约30％，更优选约0.5％至约20％，最优选约1％至约10％的保水材料，所有百分比均按放热组合物的重量计。
其它附加组分包括凝聚酸如明胶、天然树胶、纤维素衍生物、纤维素醚及其衍生物、淀粉、改性淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、藻酸钠、多元醇、乙二醇、玉米糖浆、蔗糖糖浆、山梨醇糖浆和其它多糖及其衍生物、聚丙烯酰胺、聚乙烯噁唑烷酮和麦芽糖醇糖浆；干粘合剂如麦芽糖糊精、喷雾乳糖、共结晶蔗糖和糊精、改性右旋糖、山梨醇、甘露糖醇、微晶纤维素、微细纤维素、预先胶凝化的淀粉、磷酸二钙和碳酸钙；氧化反应增强剂如元素铬、锰或铜，包含所述元素的化合物，或它们的混合物；氢气抑制剂如无机或有机碱性化合物或碱性弱酸盐包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钙、碳酸钙和丙酸钠；填料如天然纤维素碎片包括锯木屑、棉绒和纤维素，碎片状的合成纤维包括聚酯纤维、泡沫合成树脂如泡沫聚苯乙烯和聚氨酯，和无机化合物包括二氧化硅粉末、多孔二氧化硅凝胶、硫酸钠、硫酸钡、氧化铁和氧化铝；和抗结块剂如磷酸三钙和铝硅酸钠。这些组分也包括增稠剂如玉米淀粉、马铃薯淀粉、羧甲基纤维素和α-淀粉，和表面活性剂如包括在阴离子、阳离子、非离子、两性离子和两性型范围内的那些。然而如果使用的话，优选的表面活性剂是非离子表面活性剂。在适当的时候，还有可加入本发明颗粒放热组合物中的其它附加组分包括增容剂如硅酸盐、锆和陶瓷。
优选地，按放热组合物的重量计，至少50％、更优选70％、甚至更优选80％、最优选90％的所有颗粒的平均粒径小于200微米，优选小于150微米。
上面提到的组合物组分使用常规的混合技术来混合。混合这些组分的合适方法在美国专利4,649,895中详细叙述。
可供选择地，对于上述颗粒放热组合物，放热组合物可形成附聚颗粒，直接压制成致密制品如颗粒、小丸、片剂、和/或条棒、以及它们的混合物，其可称作附聚物预压组合物。本文所用术语“附聚物预压组合物”是指干粉成分的混合物，其包括铁粉末、含碳粉末、金属盐、保水剂、附聚助剂和在直接压制之前的干粘合剂。本文所用术语“直接压”或“直接压制”是指干粉混合物被或已被混合、压缩和形成小丸、片剂或条棒，而不使用典型将颗粒粘合在一起的湿粘合剂/溶液。可供选择地，干粉混合物在研磨和筛分之后被或已被混合并辊压或挤压形成直接压制颗粒。直接压制在本领域也称作干压。制作片剂和/或条棒的其它合适方法在Remington的Pharmaceutical Sciences，第18版，(1990)的第89章，“Oral Solid Dosage Forms”，第1634至1656页中详细叙述。
热囊可具有任何几何形状，如圆盘、三角形、正方形、立方体、长方形、圆柱体、椭圆体等，它们全部或无一可包含穿过中部的洞或其它储囊。
热囊的优选形状包括椭圆体几何形状。在优选的实施方案中，椭圆体形状在其最宽点的宽度为约0.15cm至约20cm，优选约0.3cm至约10cm，更优选约0.5cm至约5cm，最优选约1cm至约3cm，其最高点的高度为约0.1cm至约5cm，优选约0.2cm至约1cm，更优选约0.2cm至约0.8cm，最优选约0.2cm至约0.7cm，并且最长点的长度为约0.5cm至约20cm，优选约1cm至约15cm，更优选约1cm至约10cm，最优选约3cm至约5cm。
可供选择地，可使用几何形状不是椭圆体形状的热囊，优选为圆盘状的热囊。优选的圆盘状优选具有的囊的直径为约0.2cm至约10cm，优选约0.5cm至约8cm，更优选约1cm至约5cm，最优选约1.5cm至约3cm。热囊优选具有的长度为约0.1cm至约1cm，优选大于约0.1cm至约0.9cm，更优选大于约0.2cm至约0.8cm，最优选大于约0.2cm至约0.7cm。
致密制品优选压缩到能够经受住在其生产、包装、运输和分配过程中处理冲击的机械强度。致密制品典型地被压缩至密度为大于约1g/cm3，优选约1g/cm3至约3g/cm3，更优选约1.5g/cm3至约3g/cm3，最优选约2g/cm3至约3g/cm3。
在优选的实施方案中，给定囊的填充体积与囊体积的比率为约0.7至约1.0，优选约0.75至约1.0，更优选约0.8至约1.0，甚至更优选约0.85至约1.0，最优选约0.9至约1.0。本文所用术语“填充体积”是指在填充的囊内颗粒组合物或压制水膨胀加热部件的体积。本文也使用的术语“囊的体积”是指填充体积加上囊的空隙体积。本文也使用的术语“空隙体积”是指最终加热囊中未由颗粒组合物或压制的水膨胀加热部件填充的剩余囊体积，不包括最终加热囊中包括洞或储囊的片剂内的未填充空间，所述体积是在囊内无压差和底物材料无附加的拉伸或变形的情况下测得的。
通过选择用于前述基底材料的材料和/或具有特别需要的渗透性的覆盖材料，可任选地提供能够增强放热或吸热反应的氧渗透性。所需渗透性可由微孔薄膜或由其中有孔或洞形成的薄膜来提供。这些洞/孔可通过模压铸造/真空成形或用热针孔来形成。在本发明中氧渗透性也可由使用例如一排针用通气孔在至少一种基底材料和覆盖材料上穿孔来提供，所述针具有锥形尖端且直径为约0.2mm至约2mm，优选约0.4mm至约0.9mm。这排针排列成使基底材料和/或覆盖材料穿孔成每平方厘米约10至约30针。可供选择地，当基底材料和覆盖材料被粘合在一起，将放热组合物封在它们之间的小袋内后，囊的至少一侧可用通风孔使用例如至少一个针，优选一排约20至约60个针来穿孔，所述针具有锥形尖端且直径为约0.2mm至约2mm，优选约0.4mm至约0.9mm。通过基底材料和/或覆盖材料的一侧将针压入放热组合物中，压入深度为约2％至约100％、优选约20％至约100％、更优选约50％至约100％。这种孔构型使在吸热或放热组合物氧化过程中进入囊中的氧扩散量为约0.01ccO2/分钟/5cm2至约15.0ccO2/分钟/5cm2(21℃，1个大气压)，优选约0.9cc O2/分钟/5cm2至约3cc O2/分钟/5cm2(21℃，1个大气压)。
吸热或放热组合物生热氧化反应的速度、持续时间和温度可通过改变接触空气的面积，更具体地讲，通过改变氧扩散性/渗透性来随意控制。
关节护套的面向身体的表面(用面向身体的表面28来举例)可由任何不同的材料来制成。例如，这种材料可包括，但不限于，机织和编织织物、梳理无纺布、纺粘无纺布及可利用的类似物。已发现尤其适用于面向身体的表面和外表面的材料是基重为32g/m2(27克每平方码(gsy))的聚丙烯梳理热粘合无纺布。这种材料以商品名Grade #6520，购自PolymerGroup，Incorporated of Landi sville，NJ。
在一个尤其优选的实施方案中，该护套包括外表面、硬化层、包括一个或多个囊的热敷包、以及面向身体的表面。除了这些层以外，进一步任选的膨胀层还可用于该护膝。膨胀层可包括任何不同的材料，其包括，但不限于，机织物和编织物、成形的薄膜、梳理无纺布、纺粘无纺布等。
本文所述关节护套的各层的连接可用本领域已知的任何连接方法来实现。这些方法包括，但不限于，热熔融粘合剂(包括螺旋式喷雾、熔喷、控制涂层等)，通过喷雾、印刷、凹版印刷等涂敷的胶乳粘合剂，热结合、超声、压力粘合等。优选地，使用粘合剂层。一个特别方法包括通过热熔融体系涂敷的热熔融粘合剂，其以商品名70-4589购自NationalStarch和Chemical Co.，Bridgewater，N.J.。
本文关节护套也可任选包括任何各种扣紧部件，利用它将护套固定在使用者的关节周围。扣紧部件原先已描述过，例如，在美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中。此外，虽然已发现使用本文所述的柱状支撑对本发明有益，但也可嵌入其它任选的支撑，典型地横向于纵向轴线18。各种这些支撑也描述于美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中。此外，未在本文中明确描述但在美国专利5,728,057、5,728,058、5,860,945、6,048,326和WO 98/29064中描述的所有其它组分也可容易地掺入本发明的关节护套中。
本发明的关节护套还可任选地掺入一种组分，如分离的底物层或掺入至少一个连续层中，其包含将通过皮肤递送的活性芳族化合物、非活性芳族化合物、药物活性物质或其它治疗剂以及它们的混合物。所述活性芳族化合物包括，但不限于，薄荷醇、樟脑和按树。所述非活性芳族化合物包括，但不限于，苯甲醛、柠檬醛、癸醛和乙醛。所述药物活性物质/治疗剂包括，但不限于抗生素、维生素、抗病毒剂、止痛药、抗炎剂、止痒剂、退热剂、麻醉剂、杀真菌剂、抗微生物剂以及它们的混合物。一次性热护膝也可包括分离的底物层，或掺入至少一种连续层中、自粘合组分和/或吸汗组分。
最终的关节护套典型地包装在二级包装中。不透气包装也用于防止在需要使用之前发生氧化反应，如美国专利4,649,895所述。可供选择地，其中使用放热或吸热组合物，也可使用其它方法来防止在需要使用之前发生氧化反应，如置于囊中通气孔上的不透气的可去除粘合带，这样使得当粘合带被去掉时，允许空气进入囊，然后激活铁粉末的氧化反应。
本发明还包括治疗急性、复发性和/或慢性关节痛，包括肌肉、骨骼和/或牵涉性关节痛的方法，该方法通过将本关节护套用在受所述疼痛折磨的人的关节上来治疗这些人的各种疼痛。关节优选为肘或膝关节，最优选膝关节。
该方法包括将受此疼痛折磨的人的关节处皮肤温度保持在约32℃至约50℃，优选约32℃至约45℃，更优选约32℃至约42℃，最优选约32℃至约39℃，还最优选约32℃至约37℃，优选通过将上述关节护套用于受此疼痛折磨的人的关节上约二十秒至约二十四小时，优选约二十分钟至二十小时，更优选约四小时至约十六小时，最优选约八小时至约十二小时，其中最高皮肤温度和将皮肤温度保持在最高皮肤温度的时间长短可由需要这种治疗的人来适当地选择，这样可获得期望的治疗有益效果，而无任何不利的结果，如长时间使用高温所导致的皮肤灼烧。优选的是，这种治疗基本减轻了有这些疼痛的人的急性、复发性和/或慢性关节痛，包括骨骼、肌肉和/或牵涉性关节痛，并且为了充分延长这些疼痛的减轻，治疗时间为至少两小时，优选至少约8小时，更优选至少约十六小时，最优选至少约一天，还最优选至少约三天，甚至在将热源从使用者关节上除去后。
虽然已用具体实施方案说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多变化和修改，因此有意识地在附加的权利要求书中包括在本发明范围内的所有这些修改。

Claims (10)

1.关节护套，特征在于：
(a)包括第一末端、第二末端和设置在所述第一末端和所述第二末端之间的主体部分；其中所述第一末端、所述第二末端和所述主体部分的设置形成了所述纵向轴线；其中所述主体部分包括具有最大长度和最大宽度的孔，其中所述最大长度基本横向于所述纵向轴线；和
(b)面向身体的表面和外表面，其中每个所述面向身体的表面和外表面都沿着所述纵向轴线的长度方向伸展。
2.如权利要求1所述的关节护套，其中当所述关节护套处于放松状态时，所述最大长度与所述最大宽度的比率为3∶1至8.5∶1。
3.如前述任一项权利要求所述的关节护套，所述关节护套的特征在于，一个或多个弹性部分可沿所述纵向轴线拉伸。
4.如前述任一项权利要求所述的关节护套，其中所述主体部分包括一个或多个热敷包，和一个或多个条带部分；其中每个热敷包包括一个或多个热囊，所述热囊包含一种选自吸热组合物和放热组合物的组合物，并且其中每个条带部分包括一个所述弹性部分。
5.如前述任一项权利要求所述的关节护套，所述关节护套的特征还在于扣紧***。
6.如前述任一项权利要求所述的关节护套，其中所述热囊包含放热组合物，所述组合物的特征在于：
(a)按所述放热组合物的重量计30％至80％的铁粉末；和
(b)按所述放热组合物的重量计3％至25％的含碳材料，所述含碳材料选自活性炭、非活性炭，以及它们的混合物。
7.如前述任一项权利要求所述的关节护套，其中至少部分所述外表面是可透气的。
8.如前述任一项权利要求所述的关节护套，其中至少一部分所述热囊被设置成形为基本柱状的支撑，所述支撑基本横向于所述纵向轴线。
9.如前述任一项权利要求所述的关节护套，所述关节护套还包括硬化层。
10.一种治疗疼痛的方法，所述疼痛包括急性肌肉痛、急性骨骼痛、急性牵涉痛、复发性肌肉痛、复发性骨骼痛、复发性牵涉痛、慢性肌肉痛、慢性骨骼痛、慢性牵涉痛，以及它们的组合，所述方法包括将如权利要求1所述的关节护套应用于需要这种治疗的哺乳动物的关节，其中这种治疗方法为所述哺乳动物提供持续20秒至二十四小时的32℃至50℃的皮肤温度。
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